Que vous soyez novice en matière de conception et de dimensionnement de systèmes de mouvement linéaire, ou que vous ayez simplement besoin d'une piqûre de rappel, nous avons rassemblé tous les articles qui traitent des concepts mécaniques utilisés dans les systèmes de mouvement linéaire et les avons réunis ici, sous la forme d'un guide de référence sur les « bases du mouvement linéaire ».

Contrairement à nos listes d'articles thématiques consacrés au dimensionnement et à la sélection de produits spécifiques, comme les vis à billes, les articles ci-dessous abordent des sujets plus fondamentaux, tels que la contrainte de contact de Hertz, la torsion et la différence entre moment et couple. Même si vous n'utilisez pas forcément tous ces concepts dans chaque projet de conception et de dimensionnement de systèmes de mouvement linéaire, leur compréhension vous permettra de faire des choix de conception plus robustes et plus économiques.

Degrés de liberté

Certains systèmes multiaxes peuvent posséder six degrés de liberté et sept axes de mouvement (ou plus). Cet article explique la différence entre « axes de mouvement » et « degrés de liberté », et son importance.

Systèmes de coordonnées cartésiennes versus systèmes de coordonnées polaires

En mécanique linéaire, on utilise généralement le système de coordonnées cartésiennes, mais certaines applications, notamment celles qui font appel à des robots articulés, utilisent le système de coordonnées polaires. Cet article d'introduction à la mécanique linéaire explique le fonctionnement de chaque système de coordonnées, leurs différences et comment passer de l'un à l'autre.

Moment ou couple – lequel choisir ?

Une force appliquée à distance peut créer un moment ou un couple. Un moment est une force statique, tandis qu'un couple provoque la rotation d'un élément. Il est donc important de connaître la différence entre les deux et leurs causes respectives.

Roulis, tangage et lacet

Les forces de rotation sont définies comme le roulis, le tangage et le lacet, selon l'axe de rotation du système. Pour les guidages linéaires, ces forces peuvent engendrer des déviations et des erreurs de mouvement.

Hertz contact stresses

Lorsque deux surfaces de rayons différents sont en contact et qu'une charge est appliquée, une très petite zone de contact se forme et les surfaces subissent des contraintes de contact de Hertz, qui ont un effet significatif sur la capacité de charge dynamique et la durée de vie L10 d'un roulement.

Conformité de la balle

La position et la forme de la zone de contact entre une bille (ou un rouleau) et une piste de roulement sont déterminées par le degré de conformité entre les surfaces. La compréhension de cette conformité est importante, car elle est étroitement liée à la contrainte de contact de Hertz subie par le roulement.

Glissement différentiel

Comme la zone de contact entre une bille (ou un rouleau) portant une charge et sa piste de roulement est elliptique, la vitesse varie en différents points de cette zone, ce qui provoque un glissement de la bille ou du rouleau au lieu d'un roulement pur. Ce glissement différentiel influe directement sur le frottement, la chaleur et la durée de vie du roulement.

Tribologie : Friction, lubrification et usure

La lubrification contribue à réduire le frottement dans les paliers linéaires, principale cause d'usure et, dans de nombreux cas, de défaillance. La tribologie est l'étude du frottement, de la lubrification et de l'usure, et explique les relations complexes qui les unissent.

Contraintes et déformations

Les charges de traction et de compression dans les systèmes de mouvement linéaire engendrent des contraintes et des déformations dans les matériaux. Ces concepts sont particulièrement importants pour des composants tels que les fixations, qui peuvent atteindre leur limite d'élasticité ou leur limite de résistance à la traction avant même que d'autres signes de dommages n'apparaissent dans le système.

Rigidité et déflexion

Dans les systèmes de mouvement linéaire, la déformation peut entraîner un désalignement des composants, des forces excessives, ainsi qu'une usure prématurée et une défaillance. Cet article examine la relation entre la rigidité et la déformation d'un matériau, et la différence entre rigidité et résistance.

Torsion

Les arbres des vis à billes, des poulies, des réducteurs et des moteurs peuvent subir une torsion importante, engendrant des contraintes et des déformations de cisaillement. Cet article explique les effets de ces contraintes et déformations et comment déterminer le moment où un arbre atteindra sa limite d'élasticité.

dureté du matériau

La dureté d'un arbre ou d'une surface de palier est un facteur déterminant de sa capacité de charge et de sa durée de vie. Cet article présente les différentes méthodes d'essai et de définition de la dureté.

Inertie versus quantité de mouvement

En mécanique linéaire, les termes « inertie » et « quantité de mouvement » sont souvent utilisés indifféremment, mais leurs effets sur les performances d'un système diffèrent. Cet article d'introduction à la mécanique linéaire explique la différence entre ces deux notions et leur utilisation respective dans la conception et le dimensionnement des systèmes de mouvement linéaire.